5G/6G通讯从理论迈向实作：长庚大学电机系卫星通讯平台介绍与实证
电机系 萧煒翰助理教授
随着通讯技术由5G迈向B5G/6G，非陆地式网路（Non-Terrestrial Network, NTN）已成為全球产官学研各界，共同关注的发展方向。低轨道卫星凭藉低延迟与广覆盖特性，正逐步与传统陆地5G網路整合，彌補地面基地台於海上、偏鄉及災害場域中，訊號覆蓋不足的缺口。因應此趨勢，長庚大學电机系下世代行動通訊示範基地團隊（參見图1、图2）在教育部支持下，於校内建置一套完整B5G卫星通讯平台，為国内少数引进双轨道卫星系统，并於台湾海域实证之大专院校，逐步实现从学理研究到场域验证的完整架构。以下介绍本系卫星通讯平台：
● 平台架构：符合国际标準的NR-NTN系统
本平台以OneWeb低轨卫星（LEO）与GeminiSat同步卫星（GEO）為基础，搭配独立组网基地台，提供符合3GPP标準之核心网路（5GC）与基地台（gNB），并可与5G商业手机、毫米波终端实际连线，建构标準的B5G NR-NTN衛星通訊場景。長庚大學建置的衛星通訊系统，能同時支援LEO与GEO兩種衛星通訊網路，並藉由智慧雙軌選擇器依場域需求動態切換，確保鏈路穩定与網路韌性。透過此平台，研發團隊可實際量測傳輸率、誤碼率、延遲与通訊參數等指標，作為後續效能最佳化与國內產業驗證之依據。
● 应用场域：从海上远距医疗出发
為验证本平台於实际场域的可行性，本研发团队已於115年七月至高雄港实地试验，展示两种应用场景：
场景一為『船对船(Ship-to-Ship)』远距医疗，情境模拟观光渔船上旅客突发身体不适，船组人员即刻啟动长庚大学卫星通讯平台。透过5G手機与視訊會議，向鄰近漁船上請求即時醫療支援。臨近漁船醫護人員遠端指導量測血壓、心跳与血氧等生命徵象，並依患者症狀与海象資訊給予處置建議，展現衛星通訊在船隻間建立即時醫療連線的可行性，參見图3。
场景二為『船对医院(Ship-to-Hospital)』遠距醫療，模擬重大緊急情境。船上人員透過衛星設備，直接与遠距醫療診間建立視訊問診；醫院端醫師進一步指導船上人員操作手持式超音波裝置，透過本團隊自行開發之AI監控系统，將影像即時透過長庚大學衛星通訊平台傳送至醫院。醫師藉由影像進行精密診斷与後送協助，呈現衛星通訊在緊急醫療中，關鍵資訊傳遞的必要角色，參見图4。
未来展望
这两项落地应用场景共同说明，B5G衛星通訊平台已不侷限在實驗室開發驗證階段，而能實際支援即時醫療通訊的需求，未來在近海与偏鄉醫療等場域，具備高度應用潛力与技術成熟度。
長庚大學电机系團隊近年來積極執行低軌道衛星通訊与非陸地式通訊系统(NTN)等相关前瞻计画。计有教育部计画名称：『下世代行动通讯垂直应用示范基地计画(第1期及第2期) 』、國家科學及技術委員會研究專案計畫『新世代低軌衛星智慧晶片感測關鍵模組開發』，亦与國家太空中心合作下世代衛星通訊研究計劃『自主通訊酬載波形与訊號共存研發』等。持續扮演銜接學理研究与產業應用的角色，推動台灣在下世代通訊技術中的自主發展。
图1 计画主持人电机工程学系林炆标教授(左)，与OneWeb卫星通讯设备(右)
图2 長庚大學电机系研發團隊合照
图3 高雄漁船遊客与醫師進行遠端問診及衛星通訊情境畫面(场景一)
图4 高雄漁船遊客超音波影像、心電图等重要生理資訊傳送至長庚醫院醫生(场景二)